磨削裂纹的产生与处理
氮化后磨削加工注意哪些问题
氮化后磨削加工注意问题氮化处理是一种通过将零件暴露在高温和高压的氮气环境中，使氮原子渗入零件表面以增强其硬度和耐腐蚀性的热处理工艺。
在氮化处理后的磨削加工中，以下问题需要特别关注：1.表面粗糙度：氮化处理可能会导致零件表面更加光滑，这可能会影响磨削的效果。
为了获得最佳的表面粗糙度，可能需要调整磨削参数，如砂轮速度、进给速度和磨削深度。
2.热处理变形：氮化处理可能会导致零件的形状和尺寸发生微小变化。
在磨削加工之前，应充分了解并预测这些变化，并相应地调整磨削程序。
3.磨削裂纹：如果氮化处理后的零件表面存在裂纹，那么在磨削过程中可能会导致裂纹扩大，甚至导致零件破裂。
为了避免这种情况，应选择适当的砂轮和磨削参数，并确保冷却液充分供应。
4.精度控制：氮化处理可能会导致零件的尺寸和形状发生变化，这可能会影响磨削的精度。
为了确保精度，应定期检查磨床的精度，并根据需要调整磨削程序。
5.磨削液清洁：在磨削过程中，应使用清洁的磨削液来防止零件生锈和腐蚀。
同时，磨削液的清洁度也直接影响磨削效果。
因此，应定期更换磨削液并保持其清洁。
6.砂轮选择：砂轮的选择直接影响磨削效果和零件的质量。
对于氮化处理后的零件，应选择硬度适中、粒度适当的砂轮，以确保磨削效率和零件质量。
7.操作规范：操作人员的技能和经验对磨削效果至关重要。
操作人员应接受专门的培训，并严格遵守操作规范。
在操作过程中，应密切关注磨削参数的变化，并及时调整。
8.设备维护：为了确保磨床的稳定性和精度，应定期进行设备维护和保养。
维护保养包括更换磨损部件、调整机器精度、检查冷却系统等。
此外，应定期对设备进行检查和维护，以确保其正常运行。
总之，氮化后磨削加工需要注意的问题较多，需要操作人员具备丰富的经验和技能。
在实际操作中，应密切关注各种问题的发生和发展趋势，并及时采取有效措施加以解决。
冷轧工作辊裂纹及剥落原因及预防
图 4 表层裂纹引起的剥落 海滩痕
图 3 机械裂纹
预防机械裂纹的措施有 3 个。1）确保带钢表面清洁无 异物，减少杂物介入。2）提高轧材表面质量，减少氧化皮残 留。3）加强乳化液检测系统和平衡过滤系统的点检。总之， 通过控制酸洗原料、乳化液指标、轧辊冷却等，可以减少轧 制过程中出现打滑、辊印、局部热擦伤等缺陷，提高板材表 面质量，减少轧机事故停机，同时降低辊耗。
一般情况下，打滑、粘钢等轧制事故，会引起辊身一条 母线上或者辊身局部区域内深度和开口都较大的裂纹，一旦 发生该类事故，则必须马上停止轧制，将轧辊换下，并对事 故辊进行严格的超声波、涡流探伤和磨削处理，必须保证表 面裂纹完全消除，并利用超声波探伤，检测轧辊内部的情况。
伤。4）对每支磨削完成的轧辊采用涡流探伤或表波探伤进行 检测，要确保每支要上机的轧辊不存在任何导致疲劳剥落的 可能性。
１．２ 热裂纹
在生产过程中由于辊面局部温升快，最高温度超过轧辊 材质热处理工艺的最终回火温度，冷却后相当于再次回火， 表面硬度下降形成软点区，由于其与周边热膨胀系数不同， 这部分应力叠加，导致薄弱环节产生细小的网状裂纹 [1]。一 般情况下网状裂纹深度较浅，约 1.2 mm 以下（如图 2 所示）。 虽然这些裂纹深度浅，但是如果不及时处理和维护，在后期 的生产轧制中，受到外力、热应力等综合影响，很容易发展 成为如辊面粗化、辊面小掉肉等缺陷，严重时会引起辊面剥 落或断辊，所以一旦发现该类缺陷，在使用过程中重点关注 并及时处理。
２．２ 材质缺陷引发的剥落
在制造轧辊的过程中，一些不规则的材料在坯料内有 可能成为轧辊内部残留的夹杂物。这些夹杂物可能是耐火材 料、残渣，也可能是坯料本身的的局部偏析和孔隙等 [3]。这 些内部缺陷，在轧辊使用过程中，都可能成为应力集中的根 源，最终将导致轧辊辊身剥落严重，甚至会出现断辊。轧辊 表层下缺陷引发的剥落，大部分在断裂面上呈现出类似鱼眼 纹，很容易进行辨别，如图 5 所示。可以看出该疲劳是从单 点开始蔓延的，并产生波浪状近似椭圆形的疲劳痕迹。这种 疲劳痕迹只有内部材料缺陷引发的迹象，并没有任何其它剥 落的源头。
《磨削加工》课件
磨削加工的原理
总结词
磨削加工通过磨料和磨具的高速 旋转或往复运动，利用摩擦和切 削作用去除工件材料。
详细描述
在磨削加工过程中，磨料和磨具 的高速旋转或往复运动产生摩擦 和切削作用，将工件表面材料去 除，从而实现工件的加工。
磨削加工的应用领域
总结词
磨削加工广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、能源等领域。
方法具有加工效率高、加工质量好的优点，是现代机械加工领域的重要技术之一。
03
磨削加工的主要技术参数
磨削速度
总结词
磨削速度是砂轮线速度，它直接影响磨削效率和磨削质量。
详细描述
磨削速度越高，单位时间内参与磨削的磨粒数越多，磨削效 率越高。但过高的磨削速度会导致工件表面温度升高，产生 烧伤和裂纹。因此，需要根据工件材料和砂轮特性选择合适 的磨削速度。
高效深切磨削
总结词
一种快速去除材料的磨削加工方法
详细描述
高效深切磨削是一种追求高效率的磨削方法，通过加大切深和切宽来快速去除材料。这种方法适用于 大型零件的粗加工和半精加工，具有加工效率高、加工成本低的优势。
超硬材料磨削
总结词
使用超硬材料作为磨料的磨削加工方法
详细描述
超硬材料磨削是指使用超硬材料（如碳化硅、金刚石等）作为磨料进行磨削加工的方法 。由于超硬材料的硬度极高，因此可以实现对硬质合金、陶瓷等高硬度材料的加工。该
磨削深度
总结词
磨削深度是砂轮表面与工件表面的距离 ，它决定了磨削层的厚度。
VS
详细描述
磨削深度对磨削效率和表面粗糙度有较大 影响。增加磨削深度可以提高磨削效率， 但过大的磨削深度会导致工件表面粗糙度 增加。因此，需要根据工件材料、砂轮特 性以及表面质量要求来选择合适的磨削深 度。
防止磨削裂纹的操作方法
幽
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ＷＷＷ． ｍｅｔ ｗｏｒ ｉ ａ｜ ｎｇ１ ０ ｃ ｋ ９５ ． ｏｍ
参磊 工冷 工 加
小实 际过盈 ０ １ ｒ ． ８ ｍ安 装 的钢 套其工作 安全 系数 大于 ａ
１ ５。 ．
粘在轴颈跳动的高点处 ， 后使砂 轮缓慢接近工件 ，工 然 计算公
件每转进刀量 ≤０ ０ ｍ ．５ ｍ，当砂轮 磨掉 轴颈粘 纸时 打开
切削液。
（）计算摩擦力 Ｆ对轴心线 的摩擦力矩 ５
式 Ｍ ＝ Ｆ Ｓ ＝ｆ Ｓ ｏｂ ｅ ｂ，可 算 出 ６：０ １ｍ 时 的 Ｍ ＝ ．８ ｍ
得出
Ｐ＝
㈩
配后再进 行螺纹的加工。
钢 材 的 屈 服 极 限
９ ． ５ ＭＰ 。 ７ ０６ ａ
＝２ ０ Ｐ ，计 算 出 Ｐ ＝ ８Ｍ ａ
（ ）钢套与本体的接缝处理 钢套冷装后，在本体 ２
端面形成环形 接缝 ，与其 他螺纹 的端 面产 生鲜 明 的对
比。为统一外观质量 ，消除用户 的疑虑 ，我们对接缝处 小面积封焊处理。因此处的焊接量不宜过大 ，在钢套 的
安 全系数 ｎ＝Ｐ Ｑ＝７ ０ ６ ６４ ０＝１ ５ ３，因 此按 最 ／ ０． ７／６ ．２
（ ）勤 打砂轮 为降低磨 削轴颈 时产生 的切 削热 １ 量 ，应保 证 砂 轮锋 利 ，每 磨 削 两 个 轴 颈 修整 砂 轮一
次。
（ ）缓慢对刀 对刀时应关闭切削液 ，在轴颈表面 ２ 粘一块纸。当轴颈 径 向圆跳动 超过 ０ １ ｍ时 ，纸块 应 ．ｍ
曲轴 在磨 削 时易产 生磨 削裂 纹 ，原 因是砂 轮不锋
式 中
——单位面积摩擦力 ； 产 ＿ 摩擦系数 ，取 ０ １ ； ． ５ Ｐ ——装 配应力 ；
18CrNiMo7-6钢齿轮磨削烧伤裂纹分析
18CrNiMo7-6钢齿轮磨削烧伤裂纹分析孔德群;孔新建【摘要】主要使用金相学的方法研究了18CrNiMo7-6风电齿轮渗碳淬火后磨削烧伤/裂纹。
结合光谱分析与硬度检测，探索了“渗碳-淬火-回火”热处理与磨削烧伤对金相组织的影响，讨论了残余应力对磨削裂纹形核与长大的影响。
引起磨削烧伤及裂纹的原因是磨齿工序中冷却液喷射角度不良。
将磨削烧伤及裂纹的可能性最小化，过程质量控制应从以下方面实现：原材料检验、热处理工艺及显微组织，磨削工具及工艺参数。
【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2016(000)019【总页数】5页(P20-24)【关键词】齿轮;渗碳;淬火;磨削;烧伤;裂纹【作者】孔德群;孔新建【作者单位】采埃孚传动系统(北京)有限公司;长城汽车股份有限公司【正文语种】中文某型号风电齿轮模数7.85，材质18CrNiMo7-6，在渗碳淬火后磨齿工序发生烧伤与裂纹现象。
磨齿采用成形磨工艺，机床为国外某品牌P1200G型磨床，磨具为国外某品牌TG型砂轮，切削液为不含氯和重金属的国外某品牌G600HC型高性能纯油性切削液。
烧伤发生在齿轮的一部分齿面；裂纹发生在一部分烧伤严重的齿面，自烧伤的底部产生，其形态特征为，垂直于磨削前进方向，向齿顶扩展。
调整切削液喷嘴角度后，继续磨削加工，加工量不超过0.05mm，未产生新的烧伤/裂纹，原有的烧伤面积减少，烧伤深度与裂纹深度均有减小。
该齿轮已申请报废处理，检测其烧伤/开裂的齿，通过理化检验，讨论分析产生失效的原因。
使用线切割机在裂纹齿与正常齿上分别切取小试块，使用SPECTROTEST型直读光谱仪检测其化学成分；使用INNOVATEST Nemesis 9000 型万能硬度计和Zwick/Roell ZHμ型显微硬度计，检测试样的表面/心部硬度与渗层深度；试样经镶嵌、磨抛处理、3%硝酸酒精腐蚀后，使用Zeiss Axio Imager A 2m型显微镜观测金相组织，用金相法评定残留奥氏体含量。
磨削烧伤与其解决方案
磨削烧伤及其解决方案张国耀（郑州超微磨料具有限公司河南郑州450001）摘要：鉴于磨削过程中工件烧伤的问题一直困扰着产品的质量问题，从磨削烧伤的形成的机理、磨削烧伤的检查方法、磨削烧伤的分级、磨削烧伤的避免措施、磨削烧伤的影响因素、磨削烧伤解决方法。
让我们从基础对磨削烧伤形成认识、到对磨削烧伤的解决方法形成一整套的方案，其中：砂轮的选择在磨削烧伤过程中非常重要。
以避免我们生产中避免烧伤、遇到烧伤而找到合理的解决方法。
适用于外圆磨烧伤、内圆磨烧伤、平面磨烧伤、端面磨烧伤、无心磨烧伤等磨削方式。
关键词：磨削烧伤烧伤砂轮的选择烧伤解决方法烧伤原理烧伤级别一、定义：磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般为900－1500℃）到相变温度以上时，形成零件表层金相组织发生变化（大多表面的某些部分出现氧化变色），使表层金属强度和硬度降低，并伴有残余应力产生，甚至出现微观裂纹，这种现象称为磨削烧伤。
二、磨削烧伤机理：当磨削表面产生高温时，如果散热措施不好，很容易在工件表面（从几十um 到几百 um）发生二次淬火及高温回火。
如果磨削工件表面层的瞬间温度超过钢种的AC1 点，在冷却液的作用下二次淬火马氏体，而在表层下由于温度梯度大，时间短，只能形成高温回火组织，这就使在表层和次表层之间产生拉应力，而表层为一层薄而脆的二次淬火马氏体，当承受不了时，将产生裂纹。
三、损伤的原因：(1)热处理的影响a)残余奥氏体磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变，同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹。
残余奥氏体量应控制在30％以内。
b)渗层碳浓度渗层碳浓度过高，在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。
由于这种物质极硬，在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。
渗层碳浓度过高，会使工件表面产生过多的残余奥氏体．从而导致烧伤和裂纹。
因此，表面碳浓度增加，则降低了磨削性能，一般表面碳浓度应控制在0.75％ -0.95％范围以内。
四个方面助你解决磨削烧伤的困扰
四个方面助你解决磨削烧伤的困扰机械加工过程中，在工件的加工区由于切削热会使加工表面温度上升。
当温度超过金相组织变化的临界点时，就会产生金相组织变化。
对于一般的切削加工，切削热大部份被切屑带走，影响不严重。
但对磨削加工而盲，由于其产生的单位面积上的切削热要比一般切削加工大数十倍，故工件表面温度可高达1000℃左右，必定会引起表面层金相组织的变化，使表面硬度下降，伴随产生残余拉应力及裂纹，从而使工件的使用寿命大幅降低，这种现象称为磨削烧伤。
磨削烧伤产生时，工件表面层常会显现黄、褐、紫、青等烧伤色，它们是工件表面由于瞬时高温引起的氧化膜颜色。
影响磨削烧伤的因素有：（1）磨削用量重要包括磨削深度、工件纵向进给量及工件速度。
当磨削深度增大时，工件的表明温度及表层下不同深度的温度都会随之上升，磨削烧伤加添，故磨削深度不可过大；工件纵向进给量的加添使得砂轮与工件的表面接触时间相对削减，散热条件得到改善，磨削烧伤减轻；增大工件速度虽然使磨削区温度上升，但由于热源作用时间削减，金相组织来不及变化，总的来说可以减轻磨削烧伤。
对于加添进给量、工件速度而导致的表明粗糙度增大，一般采纳提高砂轮转速及较宽砂轮来补偿。
（2）冷却方法采纳切削液带走磨削时的热量可以避开烧伤，但目前适用的冷却方法效果较差，原因是切削液未能进入磨削区。
为了使切削液能较好的进入磨削区起到冷却作用，目前采纳的重要方法有内冷却法、喷射法、间断磨削法与古油砂轮等。
内冷却法是将切削液通过砂轮空心主轴引入砂轮的中心腔内，由于砂轮具有多孔性，当砂轮高速旋转时，强大的离心力将切削液沿砂轮空隙向四周甩出，使磨削区直接得到冷却。
（3）工件材料工件材料硬度越高，磨削发热量越多；但材料过软，则易于堵塞砂轮，反而使加工表面温度急剧上升。
工件材料的强度可分为高温强度与常温强度。
高温强度越高，磨削时所消耗的功率越多。
例如在室温时，45钢的强度比20crmo合金钢的强度高65n/mm2，但在600℃时，后者的强度却比前者高180n／mm2，因此20crmo钢的磨削加工发热量比45钢大。
凸轮轴磨削裂纹分新
间隙泄露 ， 我们将中间孔板的左右两端作成 ｚ字型， 即两 ４ 结
叶 片和 烟丝 的筛 分 ， 有振 动 分选 机 。 还 振动分 选 机电
存 在 一 些 碎 炯 末 （ ） 塞 筛 网 网孔 现 象 ， 片 堵 降低 ｌ 分 效 ｒ筛
率。 在槽 体底 后 部增 加压 缩 空气 清洗 吹管 、 网；ｆ 成分 筛 ｔ１ ｉ ｌ ｌ 块 的活连 接 ， 同样 适用 于 振 动分 选机 ， 提高 振动 分选 饥 对
是 不 叮拆 卸连 接 ．我 ｆＪ 孑 板 做成 活连 接 ， ． 『 Ｌ 将 如 ４槽体 孔
筛分 孔 板 几乎 不 再存 在堵 塞 现象 ， 尔有 ７ 偶 顽固性 层孔 板铆接 在槽 体侧 边 的角钢 架 ｝ 槽体 与上下两 层孔 板 空 气后 ， ，
板 分块 连接 意 冈． ． 我们将 Ｌ 卜 ＿ 两层 孔板均 匀分 成若 干块
轮轴产生 网状 的磨削裂纹的机理进行 了分析 ， 出了在生产过程 中产 生废ｏ ｔ真正原 因， 得 ％６ 并采取相应措施 提高了产 品
的合 格 率 。
关键 词 ： 网状裂纹 ； 削 ； 磨 渗碳 ； 凸轮轴
中图分 类号 ：Ｇ１ ０ Ｔ ８ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ２ ２ ３ （ ０ ８）０ ０ ２ — ２ １０— ３３２０ １－ １４ ０
轮 的切 削 速度 为 ３ ｒ ｓ ５ｒ ， ｇ
磨 削 后 发 现 有 凸 轮 轴
第 １ 温 度 在 塑性 温 度 以 上 ，这 层 金 属产 生 了热 塑 性 变 层 形 ； ２ 温 度在 塑 性 温 度 和室 温 之 间 ， 层 金属 只产 生 第 层 这 弹性 热膨 胀 变形 ； ３ 第 层则 是 处在 室 温 的冷态 层不 产生 热 变形 。由于第 １ 层处 于 塑性状 态 ， 没有应 力 ； ２ 的膨 故 第 层 胀受 到 了第 ３ 的阻碍 ，所 以第 ２ 层 层产 生 了压应 力 ； ３ 第
中南大学机械工艺制造习题与答案剖析
第1章思考题1、有人说:“工件在夹具中装夹,只要有6个定位支承点就是完全定位”,“凡是少于6个定位支承点,就是欠定位”,“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位"，上面这些说法都对吗？为什么？试举例说明。
2、“工件夹紧后,位置不动了，其所有自由度就都被限制了”，这种说法对吗？为什么？3、某机床厂年产CW6140普通车床500台,已知机床主轴的备品率为20％,废品率为4%,试计算主轴的年生产纲领。
此主轴属于何种生产类型？工艺过程应有什么特点？4、如图1所示一批工件，钻4—φ15孔时，若加工过程分别为：（1）用4轴钻同时钻4个孔；（2）先钻1个孔，然后使工件回转90度钻下一个孔，如此循环操作,直至把4个孔钻完.以上两种加工情况各有几个工步和工位？图1 工件5、根据六点定位原理，分析图2所示定位方案中定位元件限制自由度的情况。
图2 定位分析3—活动锥销6、图3所示为某箱体零件的零件图及工序图，试在图中指出：（1）铣削平面2时的设计基准，定位基准及测量基准；（2）镗孔4时的设计基准,定位基准及测量基准。
图3 基准分析第1章思考题答案1、有人说:“工件在夹具中装夹，只要有6个定位支承点就是完全定位”，“凡是少于6个定位支承点，就是欠定位”,“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位”，上面这些说法都不对。
例如:在球体上铣通平面只需一个定位支承点限制一个自由度就可满足要求，而这种定位方式并不是欠定位.2、“工件夹紧后，位置不动了，其所有自由度就都被限制了",这种说法不对.因为在分析定位时不应考虑力的影响。
“工件的自由度被限制”,是指工件在某座标方向上有了确定的位置，而不是指工件在受到使之脱离支承点的外力时,不能运动。
“工件夹紧后，位置不动了”，这是夹紧的任务，并不一定就说明工件的所有自由度就都被限制了。
4、都只有1个工步.工位：（1）1；（2）45、限制5个自由度6、(1）铣削平面2时的设计基准：3；定位基准：1；及测量基准：1 （2）镗孔4时的设计基准：5;定位基准：1及测量基准:不定第2章思考题1、试分析下图所示的三种加工情况,加工后工件表面会产生何种形状误差？假设工件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度.2、横磨一刚度很大的工件(见下图），若径向磨削力为300N，头、尾架刚度分别为50000 N/mm 和40000N/mm，试分析加工后工件的形状,并计算形状误差。
热处理缺陷裂纹产生原因的分析
如钒、 铌、 钛等有细化奥氏体晶粒的作用， 减少钢的过热倾向， 因而减少了淬裂倾向。 １． ２ 原始组织的影响 淬火前钢件的原始组织状态和原始组织对淬裂的影响很 大。 片状珠光体， 在加热温度偏高时易引起奥氏体晶粒长大， 容 易过热， 所以对原始组织为片状珠光体的钢件， 必须严格控制 淬火加热温度和保温时间。 否则， 将因钢件过热导致淬火开裂。 具有球状珠光体原始组织的钢件， 在淬火加热时， 因为球状碳 化物比较稳定， 在向奥氏体转变的过程中， 碳化物的溶解， 往往 残留少量的碳化物，这些残留碳化物阻碍了奥氏体晶粒长大， 与片状珠光体相比， 淬火可以获得较细的马氏体， 因此原始组 织为均匀球状珠光体的钢对减少裂纹来说， 是淬火前较理想的 组织状态。 在生产中， 常常产生重复淬火开裂现象， 这是由于二次淬 火前未进行中间正火或中间退火所致， 未经退火而直接二次淬 火， 组织中没有阻碍奥氏体晶粒长大的碳化物存在， 奥氏体晶 粒极易显著长大， 引起过热。因此在二次淬火中进行一次中间 退火， 同时也可通过退火来达到完全消除内应力的目的。 １． ３ 零件尺寸和结构的影响 零件的截面尺寸过小和过大都不易淬裂。 截面尺寸小的工 件淬火时， 心部很易淬硬， 而且心部和表面的马氏体形成在时 间上几乎是同时进行的， 组织应力小， 不容易淬裂。 截面尺寸过 大的零件， 特别是用淬透性较低的钢制造时， 淬火时不仅心部 不能硬化， 甚至连表层也得不到马氏体， 其内应力主要是热应 力， 不易出现淬火裂纹。因此， 对于每一种钢制的零件， 在一定 的淬火介质下， 存在着一个临界淬裂直径， 也就是说在临界直 径的零件具有较大的淬裂倾向性。 出现淬裂的危险尺寸可能因 钢的化学成分而波动、 加热温度和方法不同而发生变化， 不可 千篇一律。零件的尖角、 棱角、 等几何形状因素， 使工件局部冷 却速度的急剧变化， 增大了淬火的残余应力， 从而增大了淬火 的开裂倾向。 零件截面不均匀性的增加， 淬裂倾向也加大， 零件 薄的部位在淬火时先发生马氏体转变， 随后， 当厚的部位发生 马氏体转变时， 体积膨胀， 使薄的部位承受拉应力， 同时在薄厚 交界处产生应力集中， 因而常出现淬火裂纹。 １． ４ 工艺因素的影响 工艺因素 （ 主要是淬火加热温度， 保温时间， 冷却方式等因 素） 对淬火裂纹倾向影响较大。热处理包括加热、 保温、 冷却等
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磨削裂纹
磨削加工在机械制造行业中广泛地被应用，经热处理淬火的碳素工具钢和渗碳淬
火钢零件，在磨削时与磨削方向基本垂直的表面常常出现大量的较规则排列的裂
纹--磨削裂纹，它不但影响零件的外观，更重要的是还直接影响零件的质量。
一、磨削裂纹的产生机理
磨削裂纹的产生是磨削热引起的，磨削时零件表面的温度可能高达
820～840℃或更高。
淬火钢的组织是马氏体和一定数量的残余奥氏体，处于膨胀状态(未经
回火处理尤为严重)。如果将其表面快速加热至100℃左右并迅速冷却时，
必然将产生收缩，这是第一次收缩。这种收缩仅发生在表面，其基体仍处
于膨胀状态，从而使表面层承受拉应力而产生微裂纹，这是第一种裂纹。
当温度升至300℃时，表面再次产生收缩，从而产生第二种裂纹。马氏体的
膨胀收缩随着钢中含碳量的增加而增大，故碳素工具钢和渗碳淬火钢产生
磨削裂纹尤为严重。
淬火钢中的残余奥氏体，在磨削时受磨削热的影响即发生分解，逐渐
转变为马氏体，这种新生的马氏体集中于表面，引起零件局部体积膨胀，
加大了零件表面应力，导致磨削应力集中，继续磨削则容易加速磨削裂纹
的产生；此外，新生的马氏体脆性较大，磨削也容易加速磨削裂纹的产生。
另一方面，在磨床上磨削工件时，对工件既是压力，又是拉力，助长了磨
削裂纹的形成。如果在磨削时冷却不充分，则由于磨削而产生的热量，足
以使磨削表面薄层重新奥氏体化，随后再次淬火成为淬火马氏体。因而使
表面层产生附加的组织应力，再加上磨削所形成的热量使零件表面的温度
升高极快，这种组织应力和热应力的迭加就可能导致磨削表面出现磨削裂
纹。
二、磨削裂纹的特征
磨削裂纹与一般淬火裂纹明显不同，磨削裂纹只发生在磨削面上，深
度较浅，且深度基本一致。较轻的磨削裂纹垂直于或接近垂直于磨削方向
的平行线，且规则排列的条状裂纹，这是第一种裂纹。较严重的裂纹显龟
甲状(封闭网络状)，其深度大致为0.03-0.15mm。用酸腐蚀，裂纹明显易见。
这是第二种裂纹。
三、磨削裂纹的防止措施
磨削工艺方面
(1)磨削裂纹的产生是因为磨削热所致，所以降低磨削热是解决磨削裂
纹的关键。一般所采用的湿磨法，无论如何注入切削液，切削液都不可能
在磨削的同时进入磨削面，因而无法降低磨削点位置的磨削热。切削液只
能是使砂轮和零件的磨削点在磨削走过后瞬时受到冷却，同时切削液对零
件的磨削点起淬火作用，因而事实上加大了磨削裂纹的产生。如果采用于
磨法，背吃刀量选择较浅的磨法，可减少磨削裂纹。但是这种方法效果不
是很显著，而且灰尘飞扬，影响工作环境，不宜采用。
(2)选用硬度较软、粒度较粗的砂轮来磨削，可以降低磨削热。但如果
粒度太粗时会影响工件的表面粗糙度。对于表面粗糙度质量要求高的工件，
不能采用此法，因而受到一定的限制。(3)分粗精磨，即粗磨选用粒度较粗
的软砂轮磨削，便于强力磨削，提高效率，然后再用粒度细的砂轮进行精
磨(背吃刀量较浅)。分开两台磨床进行粗磨和精磨，这是一种比较理想的
方法。
(4)刚出炉的工件，必须待工件自然冷却后(冷却到常温)才能进行磨
削。如果在时间允许的情况下，最好让工件自然时效1～2个月，消除应力
后再进行磨削，这也会收到很好的效果。
(5)选用粒度较为锋利的砂轮，PA36～46K，及时清除砂轮表面积屑，
减少背吃刀量，增加走刀(磨削)次数，减小工作台速度，取<=1～2m/min，
也是一种有效的减少磨削裂纹的途径。
热处理方面
从以上分析知道，产生磨削裂纹的根本原因在于淬火件的马氏体组织
是一种膨胀状态，有应力存在，要减少和消除这种应力，应进行去应力回
火即淬火后应马上进行回火处理。
第一种磨削裂纹是工件在快速加热至100℃左右，并迅速冷却而产生
的。所以，为防止这第一种磨削裂纹，工件应在150～200℃左右回火。第
二种磨削裂纹是工件在磨削中继续升温至300℃时，表面再次产生收缩而产
生的。所以，为防止这第二种磨削裂纹，则应将工件在300℃左右回火。回
火时间必须在4h以上，应该注意工件在300℃回火时会使工件硬度下降，
有时不宜采用。
有时经过一次回火后仍可能产生磨削裂纹，这时可以进行二次回火或
人工时效，这个方法非常有效。
如果零件硬度要求不高，而零件外观表面要求较高时，可以将回火温
度提高到400℃以上回火，即调质处理，这时零件表面不会再出现磨削裂纹
现象。
在零件材质方面
当零件硬度要求较高而不能在300℃以上回火时，便要在零件材质上想
办法。在前面分析中我们知道，马氏体的膨胀收缩率随着钢中含碳量的增
加而增大，故碳素工具钢(T8以上)和渗碳淬火钢产生磨削裂纹尤为严重。
所以，当零件硬度和表面外观质量均要求较高时，便不能选用碳素工具钢
和渗碳淬火钢，而应选用诸如lCrl3、16Mn等钢种。对于零件表面外观质
量要求较高，而零件又是急件时，在时间上不允许自然时效l～2个月(出
炉后的零件)；或者因磨削工艺方面受到限制：如使用砂轮方面受到限制、
磨床数量少，零件磨削工作量大等因素而无法分开磨床来粗精磨；或者由
于车间工人环境清洁优美，也不便于采用干磨法等。这时只能在零件材质
上考虑，只能选用含碳量低的lCrl3、40Cr等钢种，而不可能选用T8以上
的碳素工具钢或渗碳淬火钢。
总之，只要在磨削工艺方面、零件热处理方面和零件材质方面综合考
虑，我们便可以有效地防止磨削裂纹的产生。